智能建筑智能化系统楼宇自控施工技术探究

文／朱立荣 浙江德方智能科技有限公司 浙江杭州 310000

引言：

智能建筑是一种新型建筑，是一种已经发展到一定科技进步水平的产物，也是未来建筑领域发展的重要发展方向，基于建筑结构和系统的不断改进，智能建筑不仅可以增强建筑的应用性，而且可以使建筑向自动化和智能化发展，为人们提供了高质量的应用体验。因此，智能建筑在开发环节必须高度重视智能控制系统的研究，将智能系统应用到建筑中，使建设中的各个系统能够和谐运行，同时，实现节能、减少消耗的目的。

1、楼宇自控系统基本概念和特点

楼宇自动化系统的关键是全自动控制技术、传感器技术和互联网技术的综合应用，并以此为建筑机电相关设备提供自动化控制，如空调、给排水、通风、照明、电梯等相关设备的检测与控制，便于施工设计方案满足人们各方面的落户要求。楼宇自动化系统的应用具有以下特点：第一，节约资源。现代化建筑使用过程中消耗大量能源，约占总能耗的1/3，在楼宇自动化系统的应用中，通过最佳的设备启停操作，照明的自动控制及其最佳露点温度控制系统，可以将能耗降低到一定程度。第二，降低成本。使用计算机对建筑的自控系统进行集中控制，可以适度减少所需投入设备和人员总数，同时，大部分系统都可以按照预先设定的流程控制，最大限度地减少管理人员工作量和节省人力资源。采取相应的监管措施，满足建设设计方案的具体要求，维护基本建设的日常运行，尽可能节约成本，提高社会效益和经济效益，从而为我国建筑行业可持续健康发展打下坚实基础。

2、智能建筑发展现状

智能建筑主要有不同类型自动化系统构建而成，其中主要包含消防、楼宇自控、管理、通信等系统，诸多系统能够促使智能建筑不同作用与功能得到充分发挥，并且，通过使用自动化系统对不同设备进行控制，能够为智能建筑安全、稳定的运作提供有力保障。另外，作为智能建筑关键组成部分，楼宇自控子系统主要是针对内部机电设备的控制与管理。首先，需要通过系统对设备运行数据进行收集，随后传输到分析系统当中，并运用软件对数据展开有效分析，促使相关工作人员能够对机电设备实际运作情况良好掌握，同时，由于自控系统当中设有驱动执行器，通过此设备能够对楼宇实施自动化控制与管理。在我国，智能建筑起步较晚，但是发展较快，1991年派人赴法国能德公司进行学习培训，之后又与能德公司合作，推动了我国智能楼宇建筑智能化系统的开发。90年代，我国逐渐建成了许多智能建筑，但在运行过程中也有不少智能建筑运行异常，效率低，这也是智能建筑发展中的一大难题。虽然建成的智能建筑总量比较大，但真正符合规格的很少，并且，由于要求数量不要求质量，导致资源消耗很大。对此，我国成立智能建筑权威专家联合会，起草相关政策，推动智能建筑系统的成功开发。从客观上看，我国智能建筑的发展伴随着IT产业链的发展，90年代至上世纪，IT产业链快速发展，智能建筑是社会智能化发展的必然要求。相关资料显示，我国智能建筑总投资大幅增长，表明该领域发展的市场前景极为广阔，由于市场前景看好，众多软件和硬件配置厂商纷纷涌入，目前我国智能建筑一体化销售市场竞争过于激烈，分散化程度较高，真正有实力的厂商较少。

3、智能建筑楼宇自控系统总线结构及具体功能

3.1 智能建筑楼宇自控系统构成

智能楼宇自动化系统由四部分组成：设备维护系统（BMS）、信息管理系统（IBMS）、办公系统（OAS）及其网络通信系统（CNS），而设备维护制度的有效性是落实建筑物内安全制度和消防安全制度的有效管理方式，也是保证建设工程有序进行的关键；信息管理系统负责为其他三个系统下达工单，并实现对其运行状态的实时监控，防止系统故障直接影响项目进度；办公系统负责办公的管理，营造良好的工作环境；通讯系统可以完成楼宇内通讯设备的和谐统一，其中，不仅包括楼宇内部的通讯，还包括楼宇与外界的通讯，保证楼宇的稳定运行。现阶段，楼宇自控系统的网络结构趋于以系统总线为核心，包括以下三部分：①将互联网作为系统主网络，以进一步完成楼宇间的通信不受影响。②基于区域内互联网的控制，完成对各种系统的合理控制。③利用子系统的控制互联网采集系统各设备的信息，并将信息内容实时传送到通用系统，接收通用系统发出操作指令，控制子系统及各设备的运行。

3.2 智能建筑楼宇自控系统功能

一套具有完善管理系统的智能楼宇自动化系统，需要完成以下功能：①在保证各设备都能正常运行的情况下，准确控制设备运行的主要参数。②自动化控制技术可以对大楼内的所有设备进行巡检、统一操作和管理，可以在第一时间内解决大部分紧急情况，快速解决大楼内的紧急情况和常见的设备故障。③完成各种能源的分配，根据智能楼宇自动化系统的智能系统分配技术，调配供电、供水等资源，分析楼宇用电量和需水量，进行能源的提升分配计划。进而达到降低建筑能耗的目的。④已在建筑物内运行的设备可根据室外环境的变化进行调整。例如，可以根据室外温度和湿度、室外阳光照射等主要参数，或根据工作人员的工作情况来判断是否需要运行照明控制系统及其空调机组运行时间，调整设备是否开启或关闭，并可根据具体情况进行中馈和调整。⑤在设备正常运行的情况下，采集主要运行参数并存储在系统数据库查询中，完成数据分析和历史记录，实现对设备专业能力的准确定位。

4、智能建筑智能化系统楼宇自控施工技术

4.1 控制室施工技术分析

在楼宇自控系统当中，控制室是其中核心所在，里面包含诸多通信、显示器等辅助设备，机房环境对于控制室而言极为重要，同时也是楼宇自控当中的重点内容，因此，以抗干扰位置最佳，并且所选环境也不能过于潮湿。楼宇自动化系统的控制面板也是关键，在安装控制面板时，必须考虑多种因素，尤其是中后期的维修和保养，一定要留出一些维修空间，还要防止静电干扰。在安装控制的整个过程中，应增加一些区域，以保证控制器有足够的空间进行安装。控制器安装后，必须进行检查工作，确保其能正常运行。控制器安装是楼宇自控系统工程建设的关键，有必要进行模拟试验，根据检测结果，判断控制器安装是否存在问题，掌握其运行情况，尽快解决问题，提高控制器运行的安全系数和稳定性。此外，楼宇自控系统需要与电子计算机系统协同工作，这就需要对两个系统进行独立测试，同时还需要做好协同运行测试，传感器也是楼宇自动化系统不可或缺的一部分，安装后，必须进行调整和测试。只有符合操作标准才能交付，配电设备系统的安装还需要进行模拟试验，以便掌握具体的运行情况，保证其性能指标，楼宇自控系统控制器的运行离不开开关电源，开关电源一般在控制箱内，必须保证在控制器周围供电安全性。此外，工人们正在进行主控室的在安装期间，必须有将现场控制器部分预埋在新风系统控制柜中的概念，现场控制器等设备，后续将进行相应的仿真实验，确保系统运行始终保持稳定，保证系统运行的稳定性，并连接计算机一切正常后，进行单次检查和协调测试运行。运行后必须对过滤盘管风机进行相应的调试，以保证温度传感器、模块等安装的顺利进行，并进行调试和运行以保证运行，调试配电系统软件，完善仿真实验，确保满足全自动运行要求和具体使用要求，安装照明控制系统，预埋自控插座，对可控控制进行调试和实验环形。配备控制器的控制柜必须保证能够为控制器提供所需的开关电源，如继电器、接线端子等。控制柜通常安装在必须操作的设备周围，机柜提供的电源电压应保持在220V，注意离心风机、离心泵等机械设备必须设置手动电源开关和智能自动转换开关。

4.2 线缆施工

在建设楼宇自控系统过程中，通常需要大量线缆作为支撑，一般情况下，因具有良好绝缘性，电源线主要以聚氯乙烯线为主，铜芯线则往往以同轴电缆为主，但是也需要做到具体问题具体对待，例如，若建筑附近具有较大干扰时，则需以光缆作为主要通信线，只有线路选择正确，才能够为楼宇自控系统运作安全性与稳定性提供保障，这便需要相关工作人员在施工过程当中切实做好线路高呼工作，并安装线槽。另外，在开展楼宇自控系统建设过程当中，需加大对预埋管线与电缆铺设工作关注力度，同时也需做好电阻测试，将导线布置在线槽之内，并在施工前做好清理工作，避免内部存有异物，从而确保导线能够在线槽内平整放置。此外，在实际施工过程中，由于需要用到不同类型电缆，因此，也需对电缆加以合理布置，并进行捆扎固定。另外，在线槽或管道内输电线路布设的实际运行期间，应尽量减少线路接头在管道内的实际运行，防止线路因挤压而损坏；工作时相应的室内空间应预埋在电缆室和机械设备中间，有利于以后安装其他弱电安装设施；务必立即将直槽和二等分线槽内的电缆捆扎好，以确保它们的确定情况，间距应在 3～5 米或 2～3 米左右，电缆进入线槽的位置应为恒定速度;铺设不同规格的电缆，特别是通讯线和数据信号线注意不要存放在同一个管槽内，必须保持相应的间距；施工、布置实际操作时，应以工程图纸的设计要求和具体条件为标准。线路开发识别码，然后准确测量电缆的绝缘电阻值是否在允许的标准范围内，通常绝缘电阻值规定在5以上。开关电源槽和弱电安装槽必须分开工程施工，井筒内不同综合布线系统的有效分布应根据工程图纸的制定统一布置；焊接钢结构和钢筋混凝土预埋件时，必须保证电焊的牢固性和可靠性；敷设电缆前必须准确测量绝缘电阻的标记值不在允许的标准范围内。

4.3 设备安装

楼宇自动化系统的现场施工涉及执行器的安装，做好具体安装过程的全过程工作，特别是安装电动阀时要保证开启方向和指示方向一致，零件的选择也要注意不同的机器和设备所要求的位置和方向，电动阀箭头符号所对齐的方向也是流动的方向，楼宇自动化系统接地装置尤为重要，其电阻应小于1Ω，所有楼宇自控系统监控设备的开关电源技术参数必须与设备匹配，主控室设备在使用时应选用弱电端子。另外，在安装传感器时，接线要规范、规范，高度应为1.5米长，安装位置也应注意，应避免阳光直射的区域，通常是墙内或中央空调房内。传感器的安装应尽量避免弯管，环境湿度和温度传感器应安装在一起，浮式传感器应安装在储水箱上。此外，温度传感器、环境湿度传感器、液体流量控制阀、水泵压力开关液位计是传感器的关键部件，工人必须注意与DDC安装接线可靠性和准确性，通常必须安装在暖气或空调房的内外墙，安装高度不超过1.4米，并注意防晒。另外要注意密封导管打开的情况，如果施工调试和使用中后期出现干扰信号等问题，必须安装屏蔽电缆进行相应的屏蔽。所有的数据通讯线均应保持一致，数据通讯线除在端子上接线外，其它地方不得有接头，数据线屏蔽层应可靠接地。建设项目施工期间，必须提前解决无缝钢管及布线及敷设埋设问题；在水箱施工过程中，其间一定要注意离心泵控制柜内水泵压力开关和水位传感器的安装 住宅内提前腾出的自控插座可以保证中后期的使用和维护时期，湿度传感器必须安装在温度传感器下方，需要同时注意湿度传感器和湿度传感器的实际安装，以保证中后期应用的合理化。一般来说，液流开关应安装在连接段的垂直方向，另外，在液流开关前面必须留出10倍的流量开关距离，以保证使用中后期总流量的可靠性：浮球液位开关的安装一定要避开水流较急位置，以免产生应用问题。

5、楼宇自控系统调试

楼宇自控系统包含了对监控、通风、供电、供暖等系统的控制，涉及对象多，对楼宇控制系统的调控就显得更为重要。调试前，要将电源、通信线以及通信灯信号等提前设置好，再进行调控。

5.1 空调机组调试

在调试空调通风设备时，需要现场调试控制器中的点，即点阵调试。根据控制器现场要求的系统总线调试，调试人员必须做好调试记录，在单点调试之前，要重新确定监控设备的类型，以免出错，影响调试结果。主要工作是确定现场控制器公共点的信号类型，主要包括微波传感器干接点、电流信号、工作电压信号、电流信号推导、工作电压信号推导、汽车继电器推导等。每个公共点的信号类型都有严格的标准和限制。信号中间有一个标准的电阻转换，但每种信号类型都有限定的额定电压，不能超过额定电压，否则会破坏开关电源和机械设备。

5.2 冷站系统调试

冷站系统的调试是必不可少的过程，主要包括系统内的单机版调试、制冷系统的整体联动调试和整体调试调试，是保证整个系统正常运行所必需的，智能楼宇系统。首先对楼宇控制设备进行单机调试，将所有控制器接入开关电源，检查通讯指示灯闪烁是否正常，然后检查与控制器连接的电动执行器和传感器是否正常工作，以区分所有电气设备系统的接线是否正常。手动运行各种受控机械设备，并用万用表测量设备状况，检查是否异常，进行人因故障模拟，分析常见故障信号指示灯能否恢复正常，检查何时常见故障清除后，常见故障信号指示灯能自动清除，进行单机版本测试后，运行智能楼宇系统，进行所有系统的联动调试。逐步调试前，施工现场的所有操作和控制系统应处于全自动状态，整个制冷系统的调试全过程应根据软件系统的调整进行。调试完成后，根据调试结果，定制软件，明确控制器I/O点的数据信息，创建相应的系统模板及其客户界面接口，与各控制器之间的实际联系明确相关点。

5.3 联动调试

调试设备必须处于全自动状态，注意定期检查分析控制器是否处于正常状态，检查主要参数设置与具体操作主要参数之间的误差，并进行改进，并检查整个系统软件运行是否正常，各项功能能否正常完成，这也是一个重要的环节。需要严格注意联动调试状态下各主要参数的设置是否有效，以保证整个系统软件的正常运行。

结语：

现如迄，智能化建筑已成为建筑行业主要发展方向，诸多新兴科学技术不断在现代建筑当中得以应用，这促使建筑整体控制与功能得到大幅度提升，也为业主提供了更加安全与舒适的生活环境，并促使管理成本大幅度降低，楼宇自动化作为目前建筑工程当中常用技术，在实际施工过程当中，相关工作人员需站在全局统筹角度，结合建筑实际要求针对管线、控制器、设备等开展合理化施工，从而此时系统整体能够稳定运行。